基于多攝像機系統(tǒng)的全景三維重建.pdf

1、全景三維重建是利用全景攝影技術(shù)拍攝得到的具有全方位視角的全景圖像序列進(jìn)行場景三維重建的方法，是三維重建理論的重要組成部分。由于相對較少的全景圖像數(shù)據(jù)就可以覆蓋待重建場景，全景三維重建可以有效地簡化重建問題的規(guī)模并提高重建效率，尤其適用于大規(guī)模場景的重建。
　　本文對全景三維重建的相關(guān)理論和方法進(jìn)行了深入的研究，設(shè)計完成了基于球形攝像機模型的三維結(jié)構(gòu)恢復(fù)算法，利用多攝像機系統(tǒng)拍攝生成的全景圖像序列，實現(xiàn)了全景稀疏點云重建。
　

2、　首先，本文根據(jù)多攝像機系統(tǒng)拍攝生成全景圖像的特點，采用了球形攝像機模型描述全景圖像的投影關(guān)系，并且研究了從多攝像機系統(tǒng)中構(gòu)建球形攝像機模型的方法以及球形全景圖像的表達(dá)與存儲方法。
　　其次，研究了球形全景圖像的特征提取與匹配算法。結(jié)合SIFT算法以及球面圖像處理方法，實現(xiàn)了針對球形全景圖像的球面SIFT算法，解決了球形全景圖像的魯棒特征點提取與匹配問題。
　　再次，對球形攝像機模型下的多視圖幾何理論進(jìn)行了研究，推導(dǎo)了球形攝

3、像機模型下的兩視圖幾何和三視圖幾何理論。闡述了球面對極幾何、球面本質(zhì)矩陣、球面單應(yīng)性和球面三焦點張量等概念，并討論了球面本質(zhì)矩陣和球形攝像機模型下的結(jié)構(gòu)計算方法，引入了球面對極誤差和球面重投影誤差的估計方法。
　　最后，對基于球形攝像機模型的全景三維結(jié)構(gòu)恢復(fù)算法進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計。研究了球形攝像機矩陣的恢復(fù)和基于球形攝像機模型的參數(shù)優(yōu)化等方法。通過球面SIFT算法獲得特征點跟蹤信息，采用球面對極幾何、球面捆集調(diào)整優(yōu)化等算法實現(xiàn)了對球形